專(zhuān)利名稱(chēng)：基于dsp的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的動(dòng)分岔控制 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著互聯(lián)電力系統(tǒng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大及現(xiàn)代電力電子設(shè)備的介入，其動(dòng)態(tài)特 性變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)一些非線性奇異現(xiàn)象，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)日趨嚴(yán)峻， 非線性問(wèn)題已逐漸引起人們的重視，因此為了確保電力系統(tǒng)的安全性，必須尋找能夠分析 并控制非線性問(wèn)題的新方法，于是一些研究工作者把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了中心流形理論、分岔理論 和混沌理論。分岔理論的發(fā)展為解決包括電壓穩(wěn)定性在內(nèi)的電力系統(tǒng)問(wèn)題帶來(lái)了契機(jī)，這 就是將非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的分岔分析理論引入電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析的客觀背景。分岔現(xiàn)象一般來(lái)說(shuō)十分復(fù)雜，如大型電網(wǎng)臨近崩潰時(shí)，電壓出現(xiàn)周期性振蕩，但是 通過(guò)分岔控制的辦法能有效地延遲或避免災(zāi)變的發(fā)生。Hopf分岔是最具有代表性的動(dòng)態(tài)分 岔，也是電力系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象，往往導(dǎo)致系統(tǒng)持續(xù)周期振蕩或振幅不斷增大，最終致使 系統(tǒng)振蕩失穩(wěn)。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)有效的控制系統(tǒng)來(lái)控制電力系統(tǒng)的Hopf分岔具有非常重要 的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是解決電力系統(tǒng)因動(dòng)態(tài)分岔導(dǎo)致系統(tǒng)持續(xù)周期振蕩甚至振蕩失穩(wěn)的 問(wèn)題，提供一種基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)合高性能的DSP對(duì)無(wú)功功率補(bǔ)償系統(tǒng)以及基波損耗較小的三階高通濾 波系統(tǒng)進(jìn)行控制，可全方位較好的實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)Hopf 分岔的有效控制，是一種快速 度、高精度的控制系統(tǒng)。本發(fā)明提供的基于DSP的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)包括主電路和控制部分；其中，主電路由無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)組成，主要用于有效的抑制電力系統(tǒng)的功率 /頻率振蕩，改善電壓質(zhì)量，從而消除Hopf 分岔；控制部分由檢測(cè)電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路組成；其中，檢測(cè)電路，安裝在電網(wǎng)側(cè)，并同時(shí)與主電路相連，主要負(fù)責(zé)各種電壓、電流信號(hào)的 采集和轉(zhuǎn)換，用于檢測(cè)電網(wǎng)和主電路部分的電壓和電流信號(hào)，然后將采集到的信號(hào)傳輸?shù)?控制電路；控制電路，與檢測(cè)電路連接，用于對(duì)檢測(cè)電路采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較后，對(duì)驅(qū) 動(dòng)電路發(fā)出控制信號(hào)，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后直接控制主電路的動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)與控制電路和主電路連接，用于對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，并控 制主電路中無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)濾波和產(chǎn)生補(bǔ)償 電流的功能。
其中所述的主電路的具體組成及連接如下無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)包括逆變部分、儲(chǔ)能部分和濾波部 分。逆變部分采用智能功率模塊IPM，儲(chǔ)能部分采用直流儲(chǔ)能電容器直接與逆變部分并聯(lián)， 為該無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)提供能量；另外，逆變部分再串聯(lián)上濾波電抗器構(gòu)成整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。濾波系統(tǒng)包括兩個(gè)濾波電容器、一個(gè)電抗器和一個(gè)電阻組成，其中，電阻器與第 一濾波電容器構(gòu)成的串聯(lián)之路與電抗器并聯(lián)后，再與第二濾波電容器串聯(lián)；第一濾波電容 器提高了濾波系統(tǒng)對(duì)基波頻率的阻抗，從而大大減小了基波損耗；該濾波系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償 系統(tǒng)并聯(lián)后，同時(shí)并聯(lián)到電網(wǎng)上，對(duì)電網(wǎng)的各個(gè)重要的參數(shù)進(jìn)行控制。所述的控制部分中的控制電路包括DSP控制器為控制電路的核心控制器件，用于對(duì)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；其 主頻最高可達(dá)150MHz，即單個(gè)指令周期為6. 67ns，提高了控制系統(tǒng)的控制精度和芯片的處 理能力。而且，該芯片還提供浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，使得能夠在定點(diǎn)處理器上方便的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算。邏輯電路通過(guò)數(shù)據(jù)總線直接和DSP相連，實(shí)現(xiàn)DSP控制板上外設(shè)和接口的地址譯 碼和邏輯控制；所述的邏輯電路主要是由可編程邏輯宏單元(MC，Macro Cell)圍繞中心的 可編程互連矩陣單元組成。其中MC結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，并具有復(fù)雜的I/O單元互連結(jié)構(gòu)。邏輯電 路內(nèi)部采用固定長(zhǎng)度的金屬線進(jìn)行各邏輯塊的互連。該復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD直接和 DSP相連，實(shí)現(xiàn)DSP控制板上外設(shè)和接口的地址譯碼和邏輯控制，協(xié)調(diào)整塊板內(nèi)各芯片的選 通和禁止工作。本文采用現(xiàn)有的邏輯控制電路，將在實(shí)施例部分給予介紹。信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)接口與DSP相連，主要完成強(qiáng)弱電隔離、電平轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大 及濾波功能，以滿足DSP控制系統(tǒng)對(duì)各路信號(hào)電平范圍和信號(hào)質(zhì)量的要求；D/A轉(zhuǎn)換電路通過(guò)數(shù)據(jù)線連接DSP控制器，用于將DSP控制器的數(shù)字信號(hào)輸出轉(zhuǎn) 換成模擬量，以實(shí)現(xiàn)模擬量的輸出，以便實(shí)時(shí)觀測(cè)控制器運(yùn)行過(guò)程中某些變量的變化趨勢(shì)。所述的信號(hào)調(diào)理電路的組成包括采樣電阻Rs 信號(hào)調(diào)理電路中加入采樣電阻，用于將霍爾傳感器輸出的電流信號(hào) 變成電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)I/V變換；當(dāng)霍爾傳感器輸出的采樣信號(hào)為電壓信號(hào)，則應(yīng)去掉采樣電 阻；RC濾波器由一個(gè)電阻和一個(gè)電容相互并聯(lián)組成。其作用是將有用的信號(hào)與噪聲 分離，提高信號(hào)的抗干擾性及信噪比，并濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度。用于獲 得需要的信號(hào)。電壓跟隨器其輸入與RC濾波器輸出連接，主要起隔離的作用，消除對(duì)采樣電路 造成的影響和增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的作用；加法電路連接電壓跟隨器輸出，主要作用是把傳感器發(fā)送來(lái)的雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)換 為DSP可以處理的0 3V單極性信號(hào)；穩(wěn)壓管與加法電路連接，起限幅作用，使該電路的輸出最高不超過(guò)3V，最小不小 于-0. 7V，確保DSP芯片在輸入信號(hào)超出范圍時(shí)免受損壞；低通濾波電路用于消除電路中的干擾信號(hào)。此外，本發(fā)明所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的組成包括DA轉(zhuǎn)換器由電阻陣列和n個(gè)電流開(kāi)關(guān)構(gòu)成。按數(shù)字輸入值切換開(kāi)關(guān)，產(chǎn)生比例于輸入的電電壓。為了便于實(shí)時(shí)觀測(cè)控制器運(yùn)行過(guò)程中某些變量的變化趨勢(shì)，控制板擴(kuò)展了 4通道12位的并行轉(zhuǎn)換D/A輸出，可同時(shí)對(duì)4個(gè)變量進(jìn)行觀測(cè)。本文采用現(xiàn)有的D/A轉(zhuǎn)換 芯片實(shí)現(xiàn)模擬量的輸出，將在實(shí)施例部分給予介紹。 檢測(cè)電路主要用于檢測(cè)交流電壓的過(guò)零點(diǎn)。它產(chǎn)生一個(gè)與電網(wǎng)同頻率、其上升沿 對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)信號(hào)正向過(guò)零點(diǎn)的方波信號(hào)，作為DSP控制系統(tǒng)的同步中斷源。當(dāng)CPU發(fā)生中斷 時(shí)，在中斷服務(wù)程序中采樣瞬時(shí)電流值，從而檢測(cè)電壓、電流相位關(guān)系，計(jì)算出功率因數(shù)角。 該電路包括輸入濾波和比較兩個(gè)部分。由于從電網(wǎng)輸入往往不是純正弦波，所以要得到電 網(wǎng)同步信號(hào)，必須首先進(jìn)行濾波然后才能準(zhǔn)確檢測(cè)電網(wǎng)輸入的相位。濾波器包括低通濾波 器、高通濾波器兩部分。如附圖6中(1) (2) (3)運(yùn)放及外圍阻容網(wǎng)絡(luò)組成三個(gè)串聯(lián)的二階 低通、高通濾波器。其中，低通濾波器可以濾去電網(wǎng)輸入信號(hào)中的高次諧波，使波形得到改 善，但是又使相位產(chǎn)生了滯后，因此又同后面的高通濾波器串聯(lián)進(jìn)行補(bǔ)償。經(jīng)兩次濾波后， 不但濾去了諧波，波形接近正弦，而且沒(méi)有相移。該濾波環(huán)節(jié)與比較環(huán)節(jié)串聯(lián)，經(jīng)濾波后的 信號(hào)再經(jīng)過(guò)比較環(huán)節(jié)，即可作為控制電路的輸入信號(hào)。
所述的驅(qū)動(dòng)電路采用現(xiàn)有的產(chǎn)品，將在實(shí)施例中對(duì)此作出說(shuō)明。本發(fā)明所說(shuō)的基于DSP的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)的工作原理為由控制電路來(lái)控制逆變器開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)通和關(guān)斷，從而產(chǎn)生補(bǔ)償電流；交流側(cè)輸 出端使用平波電抗器，減小PWM變流器產(chǎn)生的高次諧波，同時(shí)由專(zhuān)門(mén)的濾波系統(tǒng)對(duì)無(wú)功補(bǔ) 償系統(tǒng)及電網(wǎng)進(jìn)行再次濾波，以提高電網(wǎng)電能質(zhì)量，進(jìn)而控制分岔現(xiàn)象的各種特性；系統(tǒng)采 用直流側(cè)電壓閉環(huán)控制來(lái)穩(wěn)定直流側(cè)電壓值，補(bǔ)償能量損耗引起的直流側(cè)電壓變化；輸出 的PWM脈沖電流采用預(yù)測(cè)電流控制方式(又叫無(wú)差拍控制方式)，加快電流的響應(yīng)速度，提 高了電流的跟蹤精度；檢測(cè)電路主要負(fù)責(zé)各種電壓、電流信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明利用高性能數(shù)字信號(hào)處理芯片實(shí)現(xiàn)動(dòng)分岔控制系統(tǒng)的控制，很大程度上 提高控制的速度和精度，使整個(gè)控制系統(tǒng)具有很好的調(diào)節(jié)性能和可靠性；2、采用DSP+CPLD 組成控制系統(tǒng)，硬件電路簡(jiǎn)單、輸出觸發(fā)脈沖安全可靠、實(shí)時(shí)控制精度高，可較大提高裝置 的穩(wěn)定性和可靠性；3、該系統(tǒng)通過(guò)不同的控制，既可使其發(fā)出無(wú)功功率，呈電容性，也可使 其吸收無(wú)功功率，呈電感性；4、該系統(tǒng)響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)性能好，能綜合補(bǔ)償無(wú)功、三相不平 衡和諧波的特點(diǎn)，從而更好的從多個(gè)指標(biāo)出發(fā)控制分岔現(xiàn)象的特性；5、具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng) 用前景。


圖1為基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)的主電路連接圖。
圖3為基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)的控制部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為信號(hào)調(diào)理電路示意圖。
圖5為D/A轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為檢測(cè)電路。
圖7為驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1 一種基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)，該系統(tǒng)的硬件部分由主電路和控制部 分組成。它的主電路(見(jiàn)圖2)由無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)組成，控制部分由檢測(cè)電路、控 制電路(見(jiàn)圖3)和驅(qū)動(dòng)電路組成。驅(qū)動(dòng)電路采用惠普公司生產(chǎn)的HCPL — 4504(見(jiàn)圖7) 便可以滿足要求?？刂撇糠值臄?shù)字控制系統(tǒng)采用T1公司的DSP芯片TMS320F2812(以下簡(jiǎn) 稱(chēng)F2812)為核心。整個(gè)控制電路由信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路以及邏輯電路組成。其中，上述所說(shuō)的主電路中的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括逆變部分、 儲(chǔ)能部分和濾波部分。逆變部分采用智能功率模塊IPM，儲(chǔ)能部分采用直流儲(chǔ)能電容器直接 與逆變部分并聯(lián)，為該無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)提供能量；另外，逆變部分再串聯(lián)上濾波電抗器構(gòu)成整 個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。該無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)可以采用任何合適的控制信號(hào)來(lái)控制系統(tǒng)，產(chǎn)生無(wú)功電 流基本不受系統(tǒng)電壓的影響，并可以有效的抑制電力系統(tǒng)的功率/頻率振蕩，改善電壓質(zhì) 量，從而消除Hopf分岔。上述所說(shuō)的主電路中濾波系統(tǒng)包括兩個(gè)濾波電容器、一個(gè)電抗器和一個(gè)電阻組 成，其中，電阻器與第一濾波電容器構(gòu)成的串聯(lián)之路與電抗器并聯(lián)后，再與第二濾波電容器 串聯(lián)；第一濾波電容器提高了濾波系統(tǒng)對(duì)基波頻率的阻抗，從而大大減小了基波損耗；該 濾波系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)并聯(lián)后，同時(shí)并聯(lián)到電網(wǎng)上，對(duì)電網(wǎng)的各個(gè)重要的參數(shù)進(jìn)行控制。 濾波系統(tǒng)可以確保在電力系統(tǒng)存在不確定因素或受到擾動(dòng)時(shí)，在保持平衡點(diǎn)不變的情況 下，改變分岔的臨界性還可將原系統(tǒng)發(fā)生的亞臨界Hopf分岔轉(zhuǎn)化為超臨界Hopf分岔，從 而保持系統(tǒng)受到擾動(dòng)后迅速漸進(jìn)穩(wěn)定；并可應(yīng)用于高維系統(tǒng)和多種分岔現(xiàn)象的控制，具有 方便快速的優(yōu)點(diǎn)，更具有重要的實(shí)際意義。上述所說(shuō)的控制電路中的數(shù)字控制系統(tǒng)的核心DSP芯片TMS320F2812，其主頻最 高可達(dá)150MHz，即單個(gè)指令周期為6. 67ns，提高了控制系統(tǒng)的控制精度和芯片的處理能 力，可以很好的滿足靜止無(wú)功發(fā)生器的實(shí)時(shí)控制要求。而且，該芯片還提供浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù) 庫(kù)，使得能夠在定點(diǎn)處理器上方便的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算。在無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，F(xiàn)2812完成模擬信 號(hào)的采樣和生成PWM脈沖，并完成控制算法的計(jì)算。上述所說(shuō)的信號(hào)調(diào)理電路(見(jiàn)圖4)主要完成強(qiáng)弱電隔離、電平轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大及 濾波等功能，以滿足DSP控制系統(tǒng)對(duì)各路信號(hào)電平范圍和信號(hào)質(zhì)量的要求。霍爾傳感器輸 出的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣電阻Rs后變成電壓信號(hào)，信號(hào)在濾波后接一個(gè)電壓跟隨器主要起 隔離的作用，消除對(duì)采樣電路造成的影響和增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的作用。信號(hào)調(diào)理電路中加法電 路的主要作用，是把傳感器發(fā)送來(lái)的雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為F2812可以處理的0 3V單極性信 號(hào)。穩(wěn)壓管起限幅作用，使該電路的輸出最高不超過(guò)3V，最小不小于-0. 7V，確保DSP芯片 在輸入信號(hào)超出范圍時(shí)免受損壞。交流采樣前端電路將采集的電壓、電流信號(hào)處理后送入 中央數(shù)據(jù)處理電路中的A/D模塊輸入端；頻率方波變換電路將電壓信號(hào)變換為方波信號(hào)輸 入到中央數(shù)據(jù)處理電路中的捕捉模塊輸入端。上述所說(shuō)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(見(jiàn)圖5)是為了便于實(shí)時(shí)觀測(cè)控制器運(yùn)行過(guò)程中某些 變量的變化趨勢(shì)，控制板擴(kuò)展了 4通道12位的并行轉(zhuǎn)換D/A輸出，可同時(shí)對(duì)4個(gè)變量進(jìn)行 觀測(cè)。當(dāng)D/A數(shù)據(jù)鎖存時(shí)，通過(guò)向一個(gè)D/A通道的D/A寄存器寫(xiě)一個(gè)D/A數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù) 就被鎖存到該D/A通道。當(dāng)D/A電壓輸出時(shí)，在數(shù)據(jù)被鎖存后，必須使能D/A輸出寄存器，DAC7724才能開(kāi)始D/A轉(zhuǎn)換。本文采用了 BB公司的D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC7724實(shí)現(xiàn)模擬量的輸
出o 上述所說(shuō)的邏輯電路采用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD (Comp 1 ex Programmab 1 e Logic Device)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電路的邏輯控制，在不同的應(yīng)用中，更改程序即可實(shí)現(xiàn)不同的 譯碼要求，且占據(jù)的PCB空間資源少。本文采用了 ALTERA公司MAX7000系列的CPLD芯片 EPM7128AETC實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的邏輯控制和地址譯碼，協(xié)調(diào)整塊板內(nèi)各芯片的選通和禁止工作。
權(quán)利要求
一種基于DSP的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括主電路和控制部分；其中，主電路由無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)組成，主要用于有效的抑制電力系統(tǒng)的功率/頻率振蕩，改善電壓質(zhì)量，從而消除Hopf分岔；控制部分由檢測(cè)電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路組成；其中，檢測(cè)電路，安裝在電網(wǎng)側(cè)，并同時(shí)與主電路相連，主要負(fù)責(zé)各種電壓、電流信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換，用于檢測(cè)電網(wǎng)和主電路部分的電壓和電流信號(hào)，然后將采集到的信號(hào)傳輸?shù)娇刂齐娐?；控制電路，與檢測(cè)電路連接，用于對(duì)檢測(cè)電路采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較后，對(duì)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制信號(hào)，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路放大后直接控制主電路的動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)與控制電路和主電路連接，用于對(duì)控制電路的信號(hào)進(jìn)行放大，并控制主電路中無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)濾波和產(chǎn)生補(bǔ)償電流的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主電路的具體組成及 連接如下無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)包括逆變部分、儲(chǔ)能部分和濾波部分；逆變部分采用智能功率模塊 IPM，儲(chǔ)能部分采用直流儲(chǔ)能電容器直接與逆變部分并聯(lián)，為該無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)提供能量；另 外，逆變部分再串聯(lián)上濾波電抗器構(gòu)成整個(gè)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)；濾波系統(tǒng)包括兩個(gè)濾波電容器、一個(gè)電抗器和一個(gè)電阻組成，其中，電阻器與第一濾 波電容器構(gòu)成的串聯(lián)之路與電抗器并聯(lián)后，再與第二濾波電容器串聯(lián)；第一濾波電容器提 高了濾波系統(tǒng)對(duì)基波頻率的阻抗，從而大大減小了基波損耗；該濾波系統(tǒng)和無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng) 并聯(lián)后，同時(shí)并聯(lián)到電網(wǎng)上，對(duì)電網(wǎng)的各個(gè)重要的參數(shù)進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制部分中的控制電 路包括DSP控制器為控制電路的核心控制器件，用于對(duì)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；其主頻 最高可達(dá)150MHz，即單個(gè)指令周期為6. 67ns，提高了控制系統(tǒng)的控制精度和芯片的處理能 力，而且，該芯片還提供浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，使得能夠在定點(diǎn)處理器上方便的實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算；邏輯電路通過(guò)數(shù)據(jù)總線和控制總線直接和DSP相連，實(shí)現(xiàn)DSP控制板上外設(shè)和接口的 地址譯碼和邏輯控制；信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)接口與DSP相連，主要完成強(qiáng)弱電隔離、電平轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大及濾 波功能，以滿足DSP控制系統(tǒng)對(duì)各路信號(hào)電平范圍和信號(hào)質(zhì)量的要求；D/A轉(zhuǎn)換電路通過(guò)數(shù)據(jù)線連接DSP控制器，用于將DSP控制器的數(shù)字信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換成 模擬量，以實(shí)現(xiàn)模擬量的輸出，以便實(shí)時(shí)觀測(cè)控制器運(yùn)行過(guò)程中某些變量的變化趨勢(shì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)分岔控制系統(tǒng)，其特征在于所述的信號(hào)調(diào)理電路的組成 包括采樣電阻Rs:信號(hào)調(diào)理電路中加入采樣電阻，用于將霍爾傳感器輸出的電流信號(hào)變成 電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)I/V變換；當(dāng)霍爾傳感器輸出的采樣信號(hào)為電壓信號(hào)，則應(yīng)去掉采樣電阻；RC濾波器由一個(gè)電阻和一個(gè)電容相互并聯(lián)組成。其作用是將有用的信號(hào)與噪聲分 離，提高信號(hào)的抗干擾性及信噪比，并濾掉不感興趣的頻率成分，提高分析精度；用于獲得需要的信號(hào)；電壓跟隨器其輸入與RC濾波器輸出連接，主要起隔離的作用，消除對(duì)采樣電路造成 的影響和增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力的作用；加法電路連接電壓跟隨器輸出，主要作用是把傳感器發(fā)送來(lái)的雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)換為 DSP可以處理的0 3V單極性信號(hào)；穩(wěn)壓管與加法電路連接，起限幅作用，使該電路的輸出最高不超過(guò)3V，最小不小 于-0. 7V，確保DSP芯片在輸入信號(hào)超出范圍時(shí)免受損壞； 低通濾波電路用于消除電路中的干擾信號(hào)。
全文摘要
一種基于DSP的動(dòng)分岔控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括主電路和控制部分；主電路由無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)和濾波系統(tǒng)組成，可以有效的抑制電力系統(tǒng)的功率/頻率振蕩，消除Hopf分岔。在電力系統(tǒng)存在不確定因素或受到擾動(dòng)時(shí)，濾波系統(tǒng)可以在保持平衡點(diǎn)不變的情況下，改變分岔的臨界性，可將原系統(tǒng)發(fā)生的亞臨界Hopf分岔轉(zhuǎn)化為超臨界Hopf分岔，從而保持系統(tǒng)受到擾動(dòng)后迅速漸進(jìn)穩(wěn)定。控制部分由檢測(cè)電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路組成；其中控制電路具體包括DSP控制器、邏輯電路、信號(hào)調(diào)理電路和D/A轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明具有硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、集成度高、電磁兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/18GK101902047SQ201010234338
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者周雪松, 李季, 李小雙, 賈麗英, 問(wèn)虎龍, 馬幼捷 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)